Microsoft: Variable Rate Shading erhöht Leistung unter DirectX 12

Nvidia unterstützt es bereits, AMD und Intel ziehen nach: Variable Rate Shading reduziert die Auflösung bestimmter Bildbereiche, wodurch Spiele mit höherer Framerate teils ohne Qualitätsverlust laufen.

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Die blauen Bereiche wurden mit einer geringeren Shading-Rate berechnet.
Die blauen Bereiche wurden mit einer geringeren Shading-Rate berechnet. (Bild: Microsoft via Firaxis)

Microsoft hat Variable Rate Shading für DirectX 12 angekündigt, eine erste Demo wurde auf der Games Developer Conference 2019 in San Francisco gemeinsam mit Entwickler Firaxis und deren Civilization 6 sowie mit Intel und der Unreal Engine 4 gezeigt. Die Technik ist dazu gedacht, auf Konsolen- oder PC-Hardware die Bildrate durch eine selektive Verringerung des Shadings einer Spielszene zu erhöhen.

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Nvidia hatte mit Multi-Res-Shading bereits vor Jahren einen ähnlichen, wenn auch proprietären Ansatz eingeführt, welcher primär für Virtual Reality gedacht war und zudem in Shadow Warrior 2 eingesetzt wurde. Eine neuere Version für Turing-basierte Grafikkarten heißt schlicht Adaptive Shading und kommt in Wolfenstein 2 zum Einsatz. AMD hat zumindest ein Patent für Radeon-Karten eingereicht und Intel spricht für die Ende 2019 erscheinende Gen11-Grafikeinheit der Ice-Lake-Chips für Ultrabooks von Coarse Pixel Shading.

Durch Variable Rate Shading (VRS) unter D3D12 dürfte die Verbreitung deutlich steigen, da alle Hardware- und Software-Hersteller mit der gleichen Schnittstelle arbeiten. Microsoft sieht drei Varianten vor: Entweder variiert die Shading-Rate pro Draw-Call, also pro Render-Aufruf der CPU an die GPU, oder per Polygon oder für Teile des Bildes. In einem schnellen Shooter beispielsweise könnten die Randbereiche niedriger aufgelöst sein, was in der Hektik kaum auffällt, oder bei Tiefenunschärfe könnte die Shading-Rate aller Dreiecke im Einzugsbereich reduziert werden. So würde nicht einmal die Bildqualität leiden, aber die Framerate steigen. Auch Kombinationen sind möglich.

In der Demo von Civilization 6 soll der Geschwindigkeitszuwachs auf einer Geforce RTX 2060 in 4K bei 15 bis 20 Prozent liegen. Hierbei wurden große Flächen wie Terrain und Wasser mit einer geringeren Shading-Rate bearbeitet, filigrane Inhalte hingegen mit höherer. Laut Microsoft beabsichtigen diverse Engine-Entwickler und Studios eine Integration von Variable Rate Shading.

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